一种多级调光的数字脉搏血氧仪及其使用方法.pdf

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1、(10)授权公告号 CN 102389311 B (45)授权公告日 2013.10.30 CN 102389311 B *CN102389311B* (21)申请号 201110201906.6 (22)申请日 2011.07.19 A61B 5/1455(2006.01) (73)专利权人 秦皇岛市康泰医学系统有限公司 地址 066004 河北省秦皇岛市经济技术开发 区秦皇西大街 112 号 (72)发明人 胡坤 杨振 高瑞斌 张金玲 闫博华 (74)专利代理机构 北京路浩知识产权代理有限 公司 11002 代理人 王莹 US 2004/0030230 A1,2004.02.12, US 。

2、7468036 B1,2008.12.23, 罗文志 . 基于 ARM 的血氧饱和度检测仪的研 究 .中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科 技辑 .2007, 第 2007 年卷 ( 第 6 期 ), (54) 发明名称 一种多级调光的数字脉搏血氧仪及其使用方 法 (57) 摘要 本发明公开了一种多级调光的数字脉搏血氧 仪及其使用方法， 涉及医学设备技术领域。 所述血 氧仪包括 ： 单片机、 限流电阻调节电路、 光敏管和 发光管 ； 所述限流电阻调节电路连接所述单片机 和发光管， 用于按照所述单片机的控制指令调节 所述发光管的发光强度 ； 所述发光管用于按照所 述发光强度交替发出两束光 ； 。

3、所述光敏管连接所 述单片机， 用于接收所述两束光经过生命体之后 的透射光， 并将所述透射光转换为数字信号后发 送给所述单片机 ； 所述单片机用于接收所述数字 信号， 并根据所述数字信号发送所述控制指令给 所述限流电阻调节电路， 或者计算得到血氧数据。 所述血氧仪通过对发光管发光强度的多级调节， 在根本上扩大了血氧仪的测量范围。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 谢春苓 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 (10)授权公告号 CN 102389311 B CN 102389。

4、311 B *CN102389311B* 1/2 页 2 1. 一种多级调光的数字脉搏血氧仪， 其特征在于， 包括 ： 单片机 （100） 、 限流电阻调节 电路 （200） 、 光敏管 （400） 和发光管 （500） ； 所述限流电阻调节电路 （200） 连接所述单片机 （100） 和发光管 （500） ， 用于按照所述单 片机 （100） 的控制指令调节所述发光管 （500） 的发光强度 ； 所述发光管 （500） 用于按照所述发光强度交替发出两束光 ； 所述光敏管 （400） 连接所述单片机 （100） ， 用于接收所述两束光经过生命体之后的透 射光， 并将所述透射光转换为数字信号后发。

5、送给所述单片机 （100） ； 所述单片机 （100） 用于接收所述数字信号， 并根据所述数字信号发送所述控制指令给 所述限流电阻调节电路 （200） ， 或者计算得到血氧数据 ； 所述血氧仪还包括发光管控制电路 （300） ， 所述发光管控制电路 （300） 连接所述单片 机 （100） 和发光管 （500） ， 用于按照所述单片机 （100） 的控制信号控制所述发光管 （500） 的 发光顺序和发光频率。 2. 如权利要求 1 所述的血氧仪， 其特征在于， 所述限流电阻调节电路 （200） 包括可以调 节电阻值的限流电阻 （201） ， 所述限流电阻 （201） 与所述发光管 （500） 。

6、串联。 3. 如权利要求 1 所述的血氧仪， 其特征在于， 所述血氧数据包括 ： 血氧值、 脉率值、 脉搏 棒图、 脉搏波形和 PI 值。 4.如权利要求1至3之一所述的多级调光的数字脉搏血氧仪的使用方法， 其特征在于， 包括步骤 ： S100 ： 发光管控制电路控制发光管发射入射光， 光敏管接收所述入射光经过生命体后 的透射光， 并将所述透射光转换为数字信号后发送给所述单片机 ； S200 ： 所述单片机接收所述数字信号， 并判断所述数字信号的强度是否在预定范围内， 如果是， 根据所述数字信号计算得到血氧数据后执行步骤 S600， 否则， 执行步骤 S300 ； S300 ： 判断所述数字信。

7、号的强度是否超过预定上限值， 如果是， 执行步骤 S400， 否则执 行步骤 S500 ； S400 ： 判断限流电阻的阻值是否可以调大， 如果是， 调大所述限流电阻的阻值后执行所 述步骤 S100， 否则， 提示错误信息后执行步骤 S600 ； S500 ： 判断所述限流电阻的阻值是否可以调小， 如果是， 调小所述限流电阻的阻值后执 行所述步骤 S100， 否则， 提示错误信息后执行步骤 S600 ； S600 ： 判断是否继续测量， 如果是， 执行所述步骤 S100， 否则， 结束测量。 5. 如权利要求 4 所述的方法， 其特征在于， 在所述步骤 S100 之前还包括步骤 S000 ： 。

8、单 片机初始化， 设定所述限流电阻的阻值为初始值。 6.如权利要求5所述的方法， 其特征在于， 所述步骤S100中， 所述发光管控制电路控制 发光管按照一定的发光频率和发光顺序交替发射红光和红外光做为所述入射光。 7. 如权利要求 6 所述的方法， 其特征在于， 所述一定的发光频率为 120Hz。 8. 如权利要求 4 所述的方法， 其特征在于， 所述步骤 S200 具体包括步骤 ： S201 ： 所述单片机接收所述数字信号， 并判断所述数字信号的强度是否在预定范围内， 如果是， 执行步骤 S202， 否则， 执行步骤 S300 ； S202 ： 在预定时间段内， 多次采集所述数字信号， 根据。

9、多次采集的结果计算得到血氧数 据， 执行步骤 S600。 权 利 要 求 书 CN 102389311 B 2 2/2 页 3 9. 如权利要求 8 所述的方法， 其特征在于， 所述预定时间段为 6 秒到 8 秒。 权 利 要 求 书 CN 102389311 B 3 1/4 页 4 一种多级调光的数字脉搏血氧仪及其使用方法 技术领域 0001 本发明涉及医学设备技术领域， 特别涉及一种多级调光的数字脉搏血氧仪及其使 用方法。 背景技术 0002 现有的血氧仪的发光管的发光强度不可改变， 而可能进行血氧数据测量的被测生 命体 ( 比如儿童的手指和成年人的手指 ) 差异很大。假定发光管的发光强度。

10、一定， 中间生 命体不同， 一个为儿童的手指， 直径很小， 另一个为成人的手指， 直径很大。这样， 透射过生 命体的光线差别很大， 光敏管接收到的光强差别很大， 转换后发送给单片机的数字信号的 强度差别很大 ； 如果两个生命体差别足够大， 必然导致单片机接收到的其中一组数字信号 的强度会超出有效范围。这样， 同一台机器就不能测试这两类手指。 0003 目前， 部分血氧仪的发光管的发光强度给人感觉似乎可以改变， 但实际它只是通 过软件延长了发光时间。由于这种改进没有从根本上调整发光管的发光强度， 所以对于扩 大测量范围影像甚微。 发明内容 0004 ( 一 ) 要解决的技术问题 0005 本发明。

11、要解决的技术问题是 ： 如何提供一种多级调光的数字脉搏血氧仪及其使用 方法， 以扩大血氧仪的测量范围。 0006 ( 二 ) 技术方案 0007 为解决上述技术问题， 本发明提供一种多级调光的数字脉搏血氧仪， 其包括 ： 单片 机、 限流电阻调节电路、 光敏管和发光管。 0008 所述限流电阻调节电路200连接所述单片机100和发光管500， 用于按照所述单片 机 100 的控制指令调节所述发光管 500 的发光强度 ； 0009 所述发光管 500 用于按照所述发光强度交替发出两束光 ； 0010 所述光敏管 400 连接所述单片机 100， 用于接收所述两束光经过生命体之后的透 射光， 并。

12、将所述透射光转换为数字信号后发送给所述单片机 100 ； 0011 所述单片机 100 用于接收所述数字信号， 并根据所述数字信号发送所述控制指令 给所述限流电阻调节电路 200， 或者计算得到血氧数据。 0012 优选地， 所述限流电阻调节电路 200 包括可以调节电阻值的限流电阻 201， 所述限 流电阻 201 与所述发光管 500 串联。 0013 优选地， 所述血氧数据包括 ： 血氧值、 脉率值、 脉搏棒图、 脉搏波形和 PI 值。 0014 优选地， 所述血氧仪还包括发光管控制电路 300， 所述发光管控制电路 300 连接所 述单片机100和发光管500， 用于按照所述单片机10。

13、0的控制信号控制所述发光管500的发 光顺序和发光频率。 0015 本发明还提供一种所述的多级调光的数字脉搏血氧仪的使用方法， 其包括步骤 ： 说 明 书 CN 102389311 B 4 2/4 页 5 0016 S100 ： 发光管控制电路控制发光管发射入射光， 光敏管接收所述入射光经过生命 体后的透射光， 并将所述透射光转换为数字信号后发送给所述单片机 ； 0017 S200 ： 所述单片机接收所述数字信号， 并判断所述数字信号的强度是否在预定 范围内， 如果是， 根据所述数字信号计算得到血氧数据后执行步骤 S600， 否则， 执行步骤 S300 ； 0018 S300 ： 判断所述数字。

14、信号的强度是否超过预定上限值， 如果是， 执行步骤 S400， 否 则执行步骤 S500 ； 0019 S400 ： 判断限流电阻的阻值是否可以调大， 如果是， 调大所述限流电阻的阻值后执 行所述步骤 S100， 否则， 提示错误信息后执行步骤 S600 ； 0020 S500 ： 判断所述限流电阻的阻值是否可以调小， 如果是， 调小所述限流电阻的阻值 后执行所述步骤 S100， 否则， 提示错误信息后执行步骤 S600 ； 0021 S600 ： 判断是否继续测量， 如果是， 执行所述步骤 S100， 否则， 结束测量。 0022 优选地， 在所述步骤 S100 之前还包括步骤 S000 ：。

15、 单片机初始化， 设定所述限流电 阻的阻值为初始值。 0023 优选地， 所述步骤 S100 中， 所述发光管控制电路控制发光管按照一定的发光频率 和发光顺序交替发射红光和红外光做为所述入射光。 0024 优选地， 所述一定的发光频率为 120Hz。 0025 优选地， 所述步骤 S200 具体包括步骤 ： 0026 S201 ： 所述单片机接收所述数字信号， 并判断所述数字信号的强度是否在预定范 围内， 如果是， 执行步骤 S202， 否则， 执行步骤 S300 ； 0027 S202 ： 在预定时间段， 多次采集所述数字信号， 根据多次采集的结果计算得到血氧 数据， 执行步骤 S600。 。

16、0028 优选地， 所述预定时间段为 6 秒到 8 秒。 0029 ( 三 ) 有益效果 0030 本发明的一种多级调光的数字脉搏血氧仪及其使用方法， 通过在发光管电路中增 设限流电阻， 并根据光敏管采集的信号强度实时调整限流电阻的阻值， 进而实现对发光管 发光强度的多级调节， 从而在根本上扩大了血氧仪的测量范围。 附图说明 0031 图 1 是本发明实施例所述的一种多级调光的数字脉搏血氧仪的结构示意图 ； 0032 图 2 是本发明实施例所述一种多级调光的数字脉搏血氧仪的使用方法流程图。 具体实施方式 0033 下面结合附图和实施例， 对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施 例用于。

17、说明本发明， 但不用来限制本发明的范围。 0034 图 1 是本发明实施例所述的一种多级调光的数字脉搏血氧仪的结构示意图。如图 1 所示， 本发明实施例所述的一种多级调光的数字脉搏血氧仪包括 ： 单片机 100、 限流电阻 调节电路 200、 发光管控制电路 300、 光敏管 400 和发光管 500。 0035 所述限流电阻调节电路200连接所述单片机100和发光管500， 用于按照所述单片 说 明 书 CN 102389311 B 5 3/4 页 6 机 100 的控制指令调节所述发光管 500 的发光强度。所述限流电阻调节电路 200 包括可以 调节电阻值的限流电阻 201， 所述限流电。

18、阻 201 与所述发光管 500 串联。这样， 通过调节所 述限流电阻 201 的阻值， 可以改变经过所述发光管 500 的电流值， 进而调节所述发光管 500 的发光强度。 0036 所述发光管控制电路300连接所述单片机100和发光管500， 用于按照所述单片机 100 的控制信号控制所述发光管 500 的发光顺序和发光频率。 0037 所述发光管 500 用于按照所述发光强度、 发光顺序和发光频率交替发出红光和红 外两束光。 0038 所述光敏管 400 连接所述单片机 100， 用于接收所述红光和红外两束光经过生命 体之后的透射光， 并将所述透射光转换为数字信号后发送给所述单片机 10。

19、0。 0039 所述单片机 100 用于接收所述数字信号， 并根据所述数字信号发送所述控制指令 给所述限流电阻调节电路 200， 或者计算得到血氧数据。所述血氧数据包括 ： 血氧值、 脉率 值、 PI 值、 脉搏棒图和脉搏波形。 0040 图 2 是本发明实施例所述一种多级调光的数字脉搏血氧仪的使用方法流程图。如 图 2 所示， 所述方法包括步骤 ： 0041 S000 ： 单片机初始化， 设定所述限流电阻的阻值为初始值。 所述初始值为适用于测 量大多数正常人手指尖的限流电阻的阻值， 当电路电压为3伏时， 所述初始值一般为20欧。 0042 S100 ： 发光管控制电路控制发光管按照一定的发光。

20、频率和发光顺序交替发射红光 和红外光做为入射光， 光敏管接收所述入射光经过生命体后的透射光， 并将所述透射光转 换为数字信号后发送给所述单片机。所述一定的发光频率为 120hz。 0043 S200 ： 所述单片机接收所述数字信号， 并判断所述数字信号的强度是否在预定范 围内， 如果是， 根据所述数字信号计算血氧数据后执行步骤 S600， 否则， 执行步骤 S300。 0044 所述数字信号由所述透射光经过模数转换后获得， 所述数字信号的强度一般以模 数转换后的红光频率标定， 当单片机接收到的所述红光频率在 80000Hz 至 296296Hz 之间 时， 认为所述数字信号的强度在预定范围内。。

21、 为了提高判断准确度， 也可以同时参考模数转 换后的红外光频率。 0045 所述步骤 S200 具体包括 ： 0046 步骤 S201 ： 所述单片机接收所述数字信号， 并判断所述数字信号的强度是否在预 定范围内， 如果是， 执行步骤 S202， 否则， 执行步骤 S300 ； 0047 步骤 S202 ： 在 6 秒到 8 秒时间内， 多次采集所述数字信号， 根据多次采集的结果计 算得到血氧数据， 执行步骤 S600。 0048 S300 ： 判断所述数字信号的强度是否超过预定上限值， 如果是， 执行步骤 S400， 否 则执行步骤 S500。 0049 S400 ： 判断限流电阻的阻值是否。

22、可以调大， 如果是， 调大所述限流电阻的阻值后执 行所述步骤 S100， 否则， 提示错误信息后执行步骤 S600。 0050 S500 ： 判断所述限流电阻的阻值是否可以调小， 如果是， 调小所述限流电阻的阻值 后执行所述步骤 S100， 否则， 提示错误信息后执行步骤 S600。 0051 所述步骤 S400 和 S500 中， 对所述限流电阻的阻值的调节， 能够按照一定的步长 ( 比如 5 欧 ) 调大或者调小， 或者是按照预设特定值进行调节。本实施例中， 所述限流电阻 说 明 书 CN 102389311 B 6 4/4 页 7 按照预设特定值进行调节， 所述预设特定值依次为 5.1 。

23、欧、 20 欧、 49.9 欧和 100 欧。 0052 S600 ： 判断是否继续测量， 如果是， 执行所述步骤 S100， 否则， 结束测量。 0053 本发明实施例所述的一种多级调光的数字脉搏血氧仪及其使用方法， 通过在发光 管电路中增设限流电阻， 并根据光敏管采集的信号强度实时调整限流电阻的阻值， 进而实 现对发光管发光强度的多级调节， 从而在根本上扩大了血氧仪的测量范围。 0054 以上实施方式仅用于说明本发明， 而并非对本发明的限制， 有关技术领域的普通 技术人员， 在不脱离本发明的精神和范围的情况下， 还可以做出各种变化和变型， 因此所有 等同的技术方案也属于本发明的范畴， 本发明的专利保护范围应由权利要求限定。 说 明 书 CN 102389311 B 7 1/2 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 102389311 B 8 2/2 页 9 图 2 说 明 书 附 图 CN 102389311 B 9 。